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Dúvida em exercício de Dinamica

A peça fundida tem masssa de 3Mg. Suspensa em uma posição vertical e inicialmente em repouso, recebe uma velocidade escalar para cima de 200 mm/s em 0,3s, utilizando o gancho H do guindaste. Determine a tração nos cabos AC e AB durante este intervalo de tempo se a aceleração for constante:

Respostas

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Andre Smaira

Vamos, primeiro, calcular a aceleração que atua sobre a peça fundida. Como ela é constante, será igual à razão da variação de velocidades sobre o período de tempo:


\[\alpha = \dfrac{\triangle V}{\triangle T}= \dfrac{200 \ \dfrac{mm}{s}}{0,3 \ s} = 666,67 \ \dfrac{mm}{s^2} = 0,667 \ \dfrac{m}{s^2}\]

Podemos decompor a força que atua sobre a peça nos pontos \(B\) e \(C\) em duas componentes, uma horizontal \(F_{Xcabo }\) e outra vertical \(F_{Ycabo }\) . Somente as componentes horizontais atuaram no movimento. Logo, teremos duas componentes verticais de mesmo módulo em cada um dos pontos. Contra a soma delas, há a força peso \(P\). Aplicando a Segunda Lei de Newton, temos:


\[2F_{Ycabo } - P = M \cdot \alpha\]

A força peso \(P\) será igual ao produto entre a massa \(M\) da peça e a aceleração da gravidade, que tomaremos \(9,81 \dfrac{m}{s^2}\). Temos, então:


\[2F_{Ycabo } - (3 \cdot 10^3 kg \cdot 9,81 \dfrac{m}{s^2})= (3 \cdot 10^3 kg) \cdot( 0,667 \ \dfrac{m}{s^2})\]


\[F_{Ycabo } = 15.715,5 \ N\]

Para encontrarmos a força atuante na direção do cabo, dividimos sua componente \(F_{Ycabo}\) por \(cos30º\):


\[F_{cabo} = \dfrac{15.715,5}{cos30º} \ N = 18.146,7 \ N\]

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